專利名稱：定量連續(xù)供料方法和應(yīng)用該方法的模制件生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用超聲波振動(dòng)作用定量連續(xù)供料方法以及更具體地涉及利用超聲波振動(dòng)作用定量連續(xù)供給具有500μm或更大直徑的小球狀物料的方法，而目前利用超聲波振動(dòng)作用輸送該粒徑的物料是困難的，因?yàn)槭艿蕉抗┙o的在一定范圍內(nèi)的樹脂小顆粒狀物料的形狀限制；應(yīng)用上述方法的模制件的生產(chǎn)方法；以及在上述方法中使用的熱塑性樹脂組合物。
一般進(jìn)料器是通過旋轉(zhuǎn)螺桿或螺狀桿輸送粉末或球狀物料，并通過控制轉(zhuǎn)數(shù)或在對(duì)進(jìn)料器的部分或全部進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算的同時(shí)，測(cè)定轉(zhuǎn)數(shù)反應(yīng)的變換量的定量供給方法來定量輸送粉末或球狀物料。對(duì)于進(jìn)料器的具體類型，本申請(qǐng)中使用的是超聲波進(jìn)料器，且這種進(jìn)料器是已知的超聲波馬達(dá)型粉末進(jìn)料器。
超聲波進(jìn)料器的基本原理和控制方法公開在JP-A-7-33228(此處使用的術(shù)語“JP-A”意思是“未審查日本專利申請(qǐng)公開”，U.S.5,917,266,DE19742663,U.S.6,050,393,5,906,294，以及5,929,552,JP-A-278902等。超聲波進(jìn)料器在超聲波馬達(dá)的頂部來用縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的合成橢圓形運(yùn)動(dòng)方式并啟動(dòng)進(jìn)行連續(xù)定量供給少量的球狀物料，主要是直徑不超過500μm的高精度的金屬粉末。
對(duì)于具有500μm或更大直徑的球狀物料來說，時(shí)常發(fā)生的情況是僅通過超聲波振動(dòng)安全輸送球狀物料是困難的。因此，采用超聲波進(jìn)料器連續(xù)供給直徑500μm或更大的用于合成樹脂的色料或添加物片是不實(shí)際的。
另一方面，當(dāng)使用螺旋進(jìn)料擠壓機(jī)的擠壓模塑法或注模法時(shí)作為將色料或添加物添加和配合入熱塑性樹脂的方法，由于在母料中的加入和配合處理簡(jiǎn)單，因此它已應(yīng)用于各種領(lǐng)域。母料含一種或多種色料和添加物并與樹脂等捏和，成為坯體中的載色劑。母料的使用方法隨供料方法的不同而相應(yīng)變化。
通常將這種母料用需著色或加入的樹脂片稀釋至5-50倍，使用顛動(dòng)筒，混合器等混合后，將混合物置于進(jìn)料斗中，通過模制熱擠壓機(jī)螺旋捏和并在合成一體后模制成型。
另一種方法是在給制模機(jī)連續(xù)供料的同時(shí)測(cè)量重量或體積，在該方法中一般是通過螺旋或螺狀桿旋轉(zhuǎn)輸送母料和樹脂。該方法中，將母料的進(jìn)料口和要處理的樹脂進(jìn)料口分開，母料的供料并不受母料形狀的限制。
JP-A-11-279282公開了用于上述方法的片狀熱塑性樹脂組合物，由于提高了膠溶性質(zhì)和定量供料特性，它可以承受高稀釋比例。
另一方面，JP-A-60-18529公開了主要含有阻燃劑或著色母料填料以及需著色樹脂的母料混合物的應(yīng)用。然而，實(shí)際上，由于母料出現(xiàn)分離，仍然沒有獲得理想的結(jié)果。而且，在最后的制模步驟之前，在基色中加入混合物也是相當(dāng)困難的。為解決這一問題，JP-A-7-216099提出了，利用約至少兩種顆粒組成的組合物，用起泡劑等減小其比重，或通過使用無機(jī)填料提高比重來控制每個(gè)組分的表觀比重。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明方法，可以將每種不同基色母料的不同比重控制在0.5g/cm2以下。然而，由于起泡劑和無機(jī)填料的加入，導(dǎo)致成本提高以及質(zhì)量下降，再者由于計(jì)算的起泡劑和無機(jī)填料的加入量與實(shí)際比例的誤差大，以及控制范圍的增加使該方法步驟更加復(fù)雜，實(shí)際情況與控制添加物的操作應(yīng)用存在很多不同之處。
另外，在JP A-7-102155中提出著色母料與需著色顆粒的重量比是0.45-0.95以防止母料分離引起的著色模塑的不均勻染色。然而，在該方法中，實(shí)際情況是由于需要加入大量無機(jī)染料，造成形狀差異大，且保持均勻混合狀態(tài)是困難的。
另外，JP-A-11-279282公開了合成樹脂顆粒，并假設(shè)使用背景技術(shù)中的螺旋型進(jìn)料器將該顆粒用于定量供料裝置。然而，該公開的發(fā)明涉及著色顆粒與具有普通大小形狀的需著色樹脂顆?；旌希⑶以谠摪l(fā)明中，顆粒尺寸小于常規(guī)顆粒，以及由于形成的微顆粒粒徑在一特定的相對(duì)窄的范圍內(nèi)，并使得部分呈平面狀，從而使顆粒以特定方向正交投影呈規(guī)則的正方形或長(zhǎng)方形，有效地提高了顆粒的均勻混合性能和定量供料性能防止了不均染色的發(fā)生等，因此獲得了令人滿意的效果。然而，上述專利中公開的發(fā)明內(nèi)容是使用螺旋型進(jìn)料器以及實(shí)際情況是發(fā)生了下述問題，而螺旋型進(jìn)料器并沒能解決該問題。
向
背景技術(shù)：
的螺旋型擠壓捏和機(jī)定量供給物料的進(jìn)料器一般是其中的螺旋桿和馬達(dá)連接于坯體中，問題是其結(jié)構(gòu)大于超聲波進(jìn)料器以及需要啟動(dòng)大型裝置的能量，還有在改變輸送物料的情況下清洗進(jìn)料器方面，存在的問題是需要大量勞動(dòng)力拆卸復(fù)雜裝置和清洗，另外的問題是在實(shí)際生產(chǎn)中物料供應(yīng)量穩(wěn)定地并達(dá)到所需設(shè)計(jì)水平需要很長(zhǎng)時(shí)間。
另一方面，開發(fā)研制的超聲波類型粉末進(jìn)料器可高精度地連續(xù)供給直徑不大于500μm的粉末但使用該進(jìn)料器穩(wěn)定地連續(xù)供給直徑500μm或更大的球狀物料存在困難。穩(wěn)定地連續(xù)供給直徑500μm或更大的球狀物料存在困難的第一個(gè)原因是由于增加的顆粒粒徑，僅通過超聲波振動(dòng)作用獲得的球狀物料的移動(dòng)距離受限制并且球狀物料的連續(xù)流動(dòng)即被推進(jìn)的球狀物料移動(dòng)和后面的球狀物料與超聲波振動(dòng)面接觸是困難的，因此顆粒的高精度連續(xù)供給是困難的。另外，進(jìn)料直徑500μm或更大的球狀物料存在困難的第二個(gè)原因是由于球狀物料大，每單位重量球狀物料與超聲波振動(dòng)面的接觸面積小，因此僅通過超聲波的振動(dòng)力移動(dòng)球狀物料是困難的。
因此，為解決上述背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種方法即利用小型超聲波進(jìn)料器的在更換運(yùn)送物料時(shí)無需花費(fèi)人力和時(shí)間清洗進(jìn)料器以及并不需要很長(zhǎng)時(shí)間獲得所需供料量的優(yōu)點(diǎn)，穩(wěn)定并連續(xù)供給直徑500μm或更大的均勻粉碎的球狀物料的方法，以及提供了應(yīng)用上述方法的模制件生產(chǎn)方法，以及在上述方法中使用的合成樹脂小顆粒狀物料。
也就是說，通過解決上述問題的各種試驗(yàn)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)合成樹脂小顆粒狀物料大小在一定范圍內(nèi)時(shí)，可以使用小型超聲波進(jìn)料器穩(wěn)定并連續(xù)供給顆粒狀物料，而在更換運(yùn)送物料時(shí)無需花費(fèi)人力和時(shí)間清洗進(jìn)料器以及并不需要很長(zhǎng)時(shí)間獲得所需供料量，因此實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
也就是說，為解決上述問題，(Ⅰ)本發(fā)明一方面提供了一種利用超聲波振動(dòng)作用連續(xù)供給合成樹脂微球狀物料的定量擠壓供料方法，其中合成樹脂小顆粒狀物料是圓柱狀或方柱狀小顆粒，其中當(dāng)三維直角坐標(biāo)上的長(zhǎng)，寬，和高分別為x,y和z時(shí)(1)長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)的總和為0.9-4.6mm以及(2)x,y和z中每個(gè)值都至少為長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)總和的20％(以下作為第一項(xiàng)發(fā)明)。
另外，為解決上述問題，(Ⅱ)本發(fā)明另一方面提供了一種擠壓模塑法或注模法的生產(chǎn)方法，即將需著色或需加入的原料樹脂送至螺旋進(jìn)料擠壓機(jī)的入口，通過定量供料裝置將顆粒狀著色母料或顆粒狀添加物母料分別連續(xù)輸送至擠壓機(jī)的樹脂原料入口，這是分別為原料樹脂而設(shè)置的入口，以及熔化-捏和所有組分，其中(A)著色劑或添加物是圓柱狀的或方柱狀的小顆粒，其中當(dāng)三維直角坐標(biāo)上的長(zhǎng)，寬，和高分別為x,y和z時(shí)(A-1)長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)的總和為0.9-4.6mm以及(A-2)x,y和z中每個(gè)值都至少為長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)總和的20％，(B)顆粒是在基色上染有一種顏色或所需顏色，或至少兩種基色的混合態(tài)的顆粒，或是含有至少一種非著色劑的添加物的顆粒，以及(C)著色劑或添加物的定量供料裝置是一種通過超聲波作用定量擠壓輸送合成樹脂小顆粒狀物料的裝置(下文作為第二項(xiàng)發(fā)明)。
而且，為解決上述問題，(Ⅲ)本發(fā)明的另一方面是提供一種含有顆粒狀著色劑或添加物的熱塑性樹脂組合物，不需要使用攪拌器或混合器對(duì)含著色劑或添加物的樹脂組合物與需著色的或要加入的原料樹脂進(jìn)行混合操作，該組合物通過超聲波振動(dòng)作用輸送合成樹脂細(xì)顆粒狀物料的定量供料裝置連續(xù)輸送至制模機(jī)螺旋上部，其中(A)球狀著色劑或添加物是圓柱狀或方柱狀小顆粒，其中當(dāng)三維直角坐標(biāo)上的長(zhǎng)，寬，和高分別為x,y和z時(shí)(A-1)長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)的總和為0.9-4.6mm以及(A-2)x,y和z中每個(gè)值都至少為長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)總和的20％，以及(D)對(duì)于該顆粒，從一定方向的正交投影呈正方形或長(zhǎng)方形(下文作為第三項(xiàng)發(fā)明)。
而且，為解決上述問題，(Ⅳ)本發(fā)明另一方面提供了上述(Ⅲ)熱塑性樹脂組合物，其中顆粒是；(E)在物料呈正交投影的規(guī)則的正方形或長(zhǎng)方形的兩個(gè)相鄰邊中，長(zhǎng)邊是(a)和短邊是(b),(a)/(b)的值為1-1.4，以及(F)約任選10個(gè)顆粒的物料，當(dāng)相鄰兩邊的長(zhǎng)度總和平均值為(c)以及它的標(biāo)準(zhǔn)誤差為(d)時(shí)，(d)/(c)的值不超過0.1(下文作為第四項(xiàng)發(fā)明)。
發(fā)明詳述下面，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明中，超聲波進(jìn)料器是一種使利用超聲波驅(qū)動(dòng)裝置獲得的超聲波振動(dòng)作用輸送粉末的裝置并在JP-A-7-33228,JP-A-10-116121,JP-A-10-116122,JP-A-10-116125,JP-A-10-142034,JP-A-10-174469和JP-A-10-278902中有詳細(xì)描述，它是利用振動(dòng)部分的橢圓運(yùn)動(dòng)方式高精度定量輸送或供給粉末的裝置。該裝置的特點(diǎn)是裝置體積小，重量輕，流量誤差小，供料量穩(wěn)定，以及與背景技術(shù)螺旋和馬達(dá)組成的進(jìn)料器相比控制粉末流量的反映迅速。
作為本發(fā)明組合物中使用的添加物，可以使用可獲得熱塑性樹脂模制件的任何添加物。另外，對(duì)本發(fā)明使用的著色劑沒有特別的限定，以及只要在加入熔化的樹脂時(shí)不引起熱力分解作用的有機(jī)顏料，無機(jī)顏料和染料都可以使用。此外，此處使用的“添加物”廣義上包括著色劑，但當(dāng)著色劑和添加物分開描述時(shí)，添加物是指非著色劑的各種添加物。
另外，非著色劑的其它添加物是如下的已知添加物金屬皂，紫外線吸收劑，抗氧化劑，阻燃劑，抗靜電劑，殺細(xì)菌劑等，且只要在加入熔化的樹脂時(shí)不引起熱力分解作用，則對(duì)添加物沒有特別的限定。另外，添加物不止一種。著色劑和添加物的濃度為0.1-90％重量。
本發(fā)明使用的樹脂behicle resin，即該樹脂是合成樹脂顆粒狀物料的原料，在室溫下為固體的任何樹脂，并且本發(fā)明加入的樹脂使用同一類的樹脂或與具有相容性的樹脂，而且如果不會(huì)由于熱力分解產(chǎn)生明顯變性或由于擠壓機(jī)的受熱歷程產(chǎn)生熱劣化的樹脂都可以使用，以及樹脂優(yōu)選包括聚乙烯基樹脂，聚丙烯基樹脂，聚苯乙烯基樹脂，聚酰胺基樹脂，聚酯類樹脂等。而且，具有添加物有好的分散性、與加入樹脂有良好相容性、并且在室溫為固體的其它樹脂均可以使用。關(guān)于樹脂的形狀，為商品樹脂的形狀，可以任選是再生小片，薄片，擠壓顆粒狀物料薄膜。也就是說，可以任選使用球形，圓柱狀，立方體或片狀樹脂。
本發(fā)明可調(diào)整細(xì)顆粒狀物料(含著色劑或添加物的樹脂組合物)的形狀為立方體，長(zhǎng)方體或圓柱狀并且這些形狀可以通過如擠壓機(jī)，水浴冷卻和造粒機(jī)等裝置的混合形成。另外，本發(fā)明通過改變以下至少一種條件(1)增加出口部分的孔數(shù)，(2)提高造粒機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉片的速度和(3)增加上述生產(chǎn)裝置中的葉片數(shù)量，生產(chǎn)具有下述形狀的顆粒，其中長(zhǎng)(x)，寬(y)和高(z)之和為4.6mm或更低。
本發(fā)明使用的合成樹脂小顆粒狀物料，大小必須是在三維直角坐標(biāo)上，x(長(zhǎng))，y(寬)，和z(高)的總和為0.9-4.6mm。當(dāng)數(shù)值小于0.9mm，例如，x=0.3mm，y=0.3mm，和z=0.2mm時(shí)，也就是為圓柱狀小顆粒狀物料的情況其中x-y面是圓形，小顆粒狀物料的靜電高并因此合成樹脂小顆粒狀物料與細(xì)顆粒狀物料的重力相比更易于受靜電的影響，這導(dǎo)致定量供料精確度降低并且易于發(fā)生供料停止。
另一方面，當(dāng)三維直角坐標(biāo)上，x(長(zhǎng))，y(寬)，和z(高)的總和大于4.6mm，例如長(zhǎng)方體小顆粒狀物料x=1.5mm,y=1.5mm，和z=1.7mm的情況，由于形狀過大，則易于發(fā)生供料停止。
而且，本發(fā)明使用的合成樹脂微球狀物料，大小必須是在三維直角坐標(biāo)上，x(長(zhǎng))，y(寬)，和z(高)的總和為0.9-4.6mm，以及x,y和z中每個(gè)值都至少為長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)總和的20％。當(dāng)x(長(zhǎng))，y(寬)和z(高)之一的數(shù)值小于長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)總和的20％時(shí)，例如x=0.5mm,y=1.0mm，和z=1.5mm的長(zhǎng)方體微粉末以及直徑0.5mm和長(zhǎng)1.6mm的微圓柱形粉末。而薄片型或長(zhǎng)以及細(xì)長(zhǎng)型粉末不能通過超聲波進(jìn)料器長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定定量輸送。
本發(fā)明使用的合成樹脂小顆粒狀物料是顆粒型的上述大小的球狀物料以及當(dāng)原料呈正交投影的正方形或長(zhǎng)方形的兩個(gè)相鄰邊，長(zhǎng)邊為(a)和短邊為(b)時(shí)，(a)/(b)的值為1-1.4，以及其中約任選10個(gè)顆粒，當(dāng)相鄰兩邊的長(zhǎng)度總和平均值為(c)以及它的標(biāo)準(zhǔn)誤差為(d)時(shí)，更優(yōu)選(d)/(c)的值不超過0.1。
當(dāng)(a)/(b)的值為1.4，例如微球狀物料是x=1.0mm,y=1.0mm，和z=1.4mm的圓柱狀微球狀物料時(shí)，實(shí)際測(cè)量y和z的值，獲得10個(gè)顆粒的總和，以及由它的標(biāo)準(zhǔn)誤差(d)和平均值(c)，獲得(d)/(c)的值。在這種情況下(d)/(c)的值是顆粒y和z總值的變異系數(shù)，以及當(dāng)形狀沒有離差時(shí)，(d)/(c)的值小于0.1。也就是說，當(dāng)顆粒形狀近似于立方體以及所有顆粒的大小近乎均勻一致時(shí)，微球狀物料滿足上述條件。當(dāng)如上述條件中的顆粒形狀越近似于立方體以及大小均勻一致時(shí)，越可以提高超聲波進(jìn)料器的合成樹脂小顆粒狀物料的供料精確度。
熔化熱塑性樹脂并從出口部分排出后在水中直接切削熔化樹脂的方法是通常應(yīng)用的烯烴樹脂的顆粒生產(chǎn)方法，但由于在切削的同時(shí)全部熔化樹脂趨向成為球形，顆粒并不呈圓柱形而且從一個(gè)方向上不可能使形狀呈正方形或長(zhǎng)方形。在這種情況下，由于不存在平面，顆粒之間的接觸面僅為一點(diǎn)，因此每單位體積母料之間的接觸面積變小。根據(jù)這一結(jié)果，通過減弱不良表面摩擦而達(dá)到了防止母料的分離的作用。
使用
背景技術(shù)：
中的母料與以顆粒形式加入的樹脂混合，必須考慮比重的影響。然而，將該母料用于本發(fā)明使用顆粒形式的合成樹脂小顆粒狀物料實(shí)施方案中，對(duì)加入樹脂不同方式可將母料輸送至制模機(jī)的螺旋部分的定量供料裝置中進(jìn)行評(píng)估，在這種情況下，由于增加了單位體積母料之間的接觸面積，母料可以保持在均一狀態(tài)并且不存在由于比重和分離導(dǎo)致的不均勻分布。
作為本發(fā)明使用的圓柱狀顆粒，優(yōu)選圓柱狀顆粒的圓周直徑是0.3-1.5mm并且圓柱顆粒高為0.3-1.5mm。相應(yīng)的，顆粒圓周直徑為1.0mm并且圓柱高為1.0mm時(shí)，x+y+z為3.0。
對(duì)于
背景技術(shù)：
使用的母料，稀釋比例的上限是根據(jù)模制擠壓機(jī)的螺旋分散性能而設(shè)定，上限通常為5-50倍。然而，由于進(jìn)行預(yù)老化的母料形狀明顯變小，就在被輸送至螺旋后階段，背景技術(shù)使用的母料體積明顯擴(kuò)展，因此母料在與加入樹脂捏和之前已經(jīng)擴(kuò)展。實(shí)際上，通過對(duì)圓柱狀顆粒的試驗(yàn)計(jì)算，當(dāng)直徑3.5mm和長(zhǎng)度3.5mm的顆粒與直徑1.0mm和長(zhǎng)度1.0mm的顆粒比較時(shí)，體積相差約43倍。也就是說，與使用前者粒徑的顆粒的情況相比，使用后一種粒徑的顆粒意味著通過螺旋不要將顆粒分散至1/43。相反，當(dāng)考慮使用同樣的螺旋的情況下，即使對(duì)較高稀釋比例，也保持常規(guī)的稀釋物均勻性。
本發(fā)明使用的合成樹脂顆粒狀物料是具有特定粒徑和形狀的顆粒狀樹脂組合物，而粉末狀物料，粒狀物料以及片狀物料則不包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。粉末狀，粒狀或片狀物料易于含有細(xì)微粒子并且其形狀在通過進(jìn)料器過程中易于破碎，因此它們有變成更小物料的趨勢(shì)。另外，當(dāng)細(xì)微粒子數(shù)量超過一定數(shù)量時(shí)，通過靜電作用分散樹脂組合物，以及結(jié)合和分離樹脂組合物的情況顯然是不希望出現(xiàn)的。
當(dāng)然本發(fā)明使用的合成樹脂小顆粒狀物料可以與多種添加樹脂組合物混合。在用于基色體系情況下，即使增加作為基底設(shè)定的樹脂種類，也不會(huì)出現(xiàn)問題。
在第二項(xiàng)發(fā)明中，評(píng)價(jià)加入的基色系統(tǒng)時(shí)“球狀是指一種顏色或基色或所需顏色中的兩種或多種基色的混合態(tài)的球”?！盎笔侨缂t，藍(lán)，黃，白，黑等凈色調(diào)的球狀著色劑，以及在使用時(shí)，將基色調(diào)和成所需顏色，它用于所需顏色的染色方法。在基色系統(tǒng)中，將首要的一種主要添加物，或根據(jù)一般生產(chǎn)目的確定的組合物比例中的幾種添加物，以確定的濃度分散在母料中隨后造粒。類似的，最終從所需模制件中含有的所有添加物的每一種組分中生產(chǎn)的母料，這些母料通過與每個(gè)模制件的必要組分混合使用。
在
背景技術(shù)：
方法中，因?yàn)槎鄠€(gè)模制件中的每一個(gè)相應(yīng)的各種顏色，必須通過擠壓機(jī)分別生產(chǎn)多種顏色的母料，問題是每次改變母料顏色時(shí)，與產(chǎn)品數(shù)量相比對(duì)生產(chǎn)母料的擠壓機(jī)的清洗次數(shù)增加并且效率差。然而，根據(jù)本發(fā)明的基色系統(tǒng)，將擠壓機(jī)的清洗次數(shù)限定為基色確立的數(shù)量，因此可以大批量生產(chǎn)。
下面，本發(fā)明通過以下實(shí)施例進(jìn)行具體描述。此外，除另有說明，實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中所有份數(shù)和百分比(％)都是指重量。
試驗(yàn)分為A和B進(jìn)行。
試驗(yàn)A用不同種類的進(jìn)料器比較達(dá)到確立的供料量目標(biāo)所需時(shí)間。
試驗(yàn)B比較超聲波進(jìn)料器對(duì)不同形狀供料的精確度。
實(shí)施例1用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有長(zhǎng)1.2mm，直徑1.0mm并由30％二氧化鈦和70％pp(聚丙烯)組成的圓柱狀母料。使用由發(fā)送器，負(fù)載傳感器和超聲波振動(dòng)器組成的超聲波進(jìn)料器，將供料量指標(biāo)確定為每小時(shí)500g(8.33g/分鐘)，在開始7分鐘內(nèi)，每60秒確定母料供料量。然后，根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。
對(duì)比實(shí)施例1除了使用由負(fù)載傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋組成的失重型定量供料器(SangyoKiden K.K.,ALS 250 1LB生產(chǎn))外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量。然后，根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。該方法用作螺旋型進(jìn)料器的標(biāo)準(zhǔn)。
將實(shí)施例1和對(duì)比實(shí)施例1的結(jié)果列于下面的表1中。
表1

從上述結(jié)果可見，使用由發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋組成的進(jìn)料器時(shí)，穩(wěn)定至目標(biāo)供料量需要4-5分鐘，而使用超聲波進(jìn)料器時(shí)，只需1分鐘就可穩(wěn)定地輸送目標(biāo)供料量。
(對(duì)比實(shí)施例2-6和實(shí)施例2-6)
對(duì)比實(shí)施例2用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有長(zhǎng)3.0mm，直徑2.5mm并由30％二氧化鈦和70％pp組成的圓柱狀母料。除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表2。
對(duì)比實(shí)施例3用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有長(zhǎng)0.2mm，直徑0.3mm并由10％碳和90％pp組成的圓柱狀母料。除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表2。
對(duì)比實(shí)施例4用合成樹脂小顆粒狀物料，使用由小顆粒狀物料(Grand Polymer Co.,Ltd.,ZS1337生產(chǎn)的，平均長(zhǎng)度3.6mm和平均直徑3.3mm的圓柱狀小顆粒狀物料)制備的商品pp樹脂。除了使用上述微顆粒外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表3。
實(shí)施例2用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有長(zhǎng)1.5mm，直徑1.5mm并由10％花青藍(lán)和90％pp組成的圓柱狀母料。除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表3。
實(shí)施例3用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有長(zhǎng)1.0mm和直徑1.0mm，其中呈正交投影的規(guī)則正方形的相鄰兩邊的長(zhǎng)邊(a)為1.0mm和短邊(b)為1.0mm的并由10％二氧化鈦和90％pp組成的圓柱型丸狀母料。約10個(gè)上述制備的母料，準(zhǔn)確測(cè)量(a)和(b)的值并且當(dāng)(a)+(b)的平均值為(c)同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)離差(n-1)為(d)時(shí)，獲得(d)/(c)的比值。實(shí)施例3使用的10個(gè)母料的大小測(cè)量值列于表7。
標(biāo)準(zhǔn)離差(n-1):(d)=0.0568
(d)/(c)=0.0285除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表4。
實(shí)施例4用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有高1.0mm，寬1.2mm以及長(zhǎng)1.0mm并由10％炭黑和90％pp組成的長(zhǎng)方體母料。除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表4。
對(duì)比實(shí)施例5用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有直徑1.5mm，長(zhǎng)1.7mm并由15％花青藍(lán)和85％PET組成的圓柱狀母料。除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表5。
對(duì)比實(shí)施例6用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有長(zhǎng)0.5mm，寬1.0mm以及高1.5mm并由30％二氧化鈦和70％pp組成的長(zhǎng)方體母料。除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表5。
實(shí)施例5用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有長(zhǎng)0.8mm，寬1.2mm以及高1.5mm并由10％鐵紅和90％PET組成的長(zhǎng)方體母料。在母料中，呈正交投影的長(zhǎng)方形的相鄰兩邊的長(zhǎng)邊(a)為1.2mm和短邊(b)為0.8mm。除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表6。
實(shí)施例6用合成樹脂小顆粒狀物料，制備每個(gè)具有長(zhǎng)1.0mm，寬0.8mm，以及高1.0mm，其中呈正交投影的長(zhǎng)方形的相鄰兩邊的長(zhǎng)邊(a)為1.0mm和短邊(b)為0.8mm的并由10％二氧化鈦和90％pp組成的長(zhǎng)方體母料。約10個(gè)上述制備的母料，準(zhǔn)確測(cè)量(a)和(b)的值并且當(dāng)(a)+(b)的平均值為(c)同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)離差(n-1)為(d)時(shí)，獲得(d)/(c)的比值。實(shí)施例6使用的10個(gè)母料的大小測(cè)量值列于表7。
標(biāo)準(zhǔn)離差(n-1):(d)=0.1943(d)/(c)=0.102除了使用上述制備的母料外，采用與實(shí)施例1的同樣方法，每60秒確定母料供料量并根據(jù)供料量指標(biāo)的不同，獲得誤差水平。結(jié)果列于表6。
表2

表3

表4

表5

然而，使用對(duì)比實(shí)施例2的大體積形狀的樹脂微顆粒狀物料的情況，定量供料特性差并且當(dāng)進(jìn)料器長(zhǎng)時(shí)間工作后，樹脂微顆粒狀物料引起發(fā)送器或振動(dòng)器周圍堵塞。
另外，在對(duì)比實(shí)施例3中，因?yàn)闃渲☆w粒狀物料形狀小于本發(fā)明范圍，微顆粒易于產(chǎn)生靜電，因此會(huì)對(duì)定量供料產(chǎn)生不利影響。而且，形狀幾乎為細(xì)粉末，由于產(chǎn)生分散和靜電結(jié)合使這種顆粒的使用困難。
在對(duì)比實(shí)施例5中，樹脂小顆粒狀物料的x+y+z的值為4,7mm超出了本發(fā)明限定范圍的上限，因此發(fā)生供料停止。其結(jié)果截然不同于實(shí)施例2使用x+y+z的值為4.5mm的樹脂小顆粒狀物料的情況。
另外，在對(duì)比實(shí)施例6中，x+y+z的值為3.0mm，該數(shù)值在本發(fā)明限定范圍內(nèi)但x,y和z其中之一小于0.6mm，其相應(yīng)于(x+y+z)總和的20％。在對(duì)比實(shí)施例中，樹脂小顆粒狀物料具有長(zhǎng)方體形狀但該形狀近于薄片狀或細(xì)長(zhǎng)狀，因此高精確度地穩(wěn)定地定量輸送微顆粒狀物料是困難的。其結(jié)果截然不同于實(shí)施例3使用x+y+z的值為3.0mm并且x,y和z的每個(gè)值都超過(x+y+z)總和的20％的樹脂微顆粒狀物料的情況。
實(shí)施例5是上述(或權(quán)利要求4描述的)(a)/(b)的值為1.5的情況。在實(shí)施例5中，供料量誤差絕對(duì)值的平均值為0.76％。在實(shí)施例3中(a)/(b)為1.0，是在本發(fā)明上述限定的范圍內(nèi)(或權(quán)利要求4描述的范圍)，供料量誤差絕對(duì)值的平均值為0.37，因此可見將(a)/(b)的值限定在本發(fā)明上述范圍內(nèi)，提高了定量穩(wěn)定供料特性。
另外，實(shí)施例6中(a)/(b)的值為1.25，該數(shù)值是在本發(fā)明限定的范圍內(nèi)，情況是(d)/(c)為0.102超出了本發(fā)明限定的范圍，由此表現(xiàn)為使用的母料形狀一定程度的不均勻。在實(shí)施例6中，供料量誤差絕對(duì)值的平均值為0.54，在實(shí)施例3中(a)/(b)和(d)/(c)的值在本發(fā)明限定范圍內(nèi)，分別為1.0和0.0285，供料量誤差絕對(duì)值的平均值為0.37，因此可見將(a)/(b)和(d)/(c)的值限定在本發(fā)明范圍(或權(quán)利要求4描述的范圍)內(nèi)，提高了定量穩(wěn)定供料特性。
如同上述的本發(fā)明定量連續(xù)擠壓供料方法，使用小型的超聲波進(jìn)料器，其中它的清洗簡(jiǎn)單并且供料量可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到確定的目標(biāo)供料量，將輸送的合成樹脂小顆粒狀物料的形狀限定在特定范圍，對(duì)即使不能在超聲波進(jìn)料器中使用的500μm或更大的樹脂微顆粒狀物料，也可以穩(wěn)定的連續(xù)供料。
另外，對(duì)于本發(fā)明定量連續(xù)擠壓供料方法，甚至樹脂小顆粒狀物料超出了背景技術(shù)中超聲波進(jìn)料器要求的粒徑，即樹脂小顆粒狀物料體積大于具有螺旋或螺狀桿和馬達(dá)的背景技術(shù)的定量供料器所要求的樹脂微顆粒狀物料的體積時(shí)，仍可以穩(wěn)定并連續(xù)供料，因此即使在系統(tǒng)內(nèi)著色劑濃度高于用于背景技術(shù)的定量供料器的母料，并且稀釋比例高的情況，也易于保持常規(guī)的稀釋均一性。
雖然本發(fā)明已結(jié)合具體實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)描述，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說的各種變化和改進(jìn)都是顯而易見可以做到的，而且并不脫離本發(fā)明精神和范圍。
該申請(qǐng)是以1999,9,22申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)No.平-11-268551以及2000,8,23申請(qǐng)的No.2000-252598為基礎(chǔ)，本文中結(jié)合參考上述文獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1．一種通過超聲波振動(dòng)作用連續(xù)輸送合成樹脂小顆粒狀物料的定量擠壓供料方法，其中合成樹脂小顆粒狀物料是圓柱狀的或方柱狀的小球形顆粒，其中當(dāng)三維直角坐標(biāo)上的長(zhǎng)，寬，和高分別為x,y和z時(shí)(A-1)長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)的總和為0.9-4.6mm以及(A-2)x,y和z中每個(gè)值都至少為長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)總和的20％。
2．一種擠壓模塑法或注模法的生產(chǎn)方法即將需著色或需加入的原料樹脂送至螺旋進(jìn)料擠壓機(jī)的入口，通過定量供料裝置將球狀著色母料或球狀添加物母料連續(xù)分別輸送至擠壓機(jī)的原料樹脂入口，它們是分別為原料樹脂而設(shè)置的入口，并熔化-捏和所有組分，其中(A)著色劑或添加物是圓柱狀的或方柱狀的小顆粒，其中當(dāng)三維直角坐標(biāo)上的長(zhǎng)，寬，和高分別為x,y和z時(shí)(A-1)長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)的總和為0.9-4.6mm以及(A-2)x,y和z中每個(gè)值都至少為長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)總和的20％，(B)顆粒是在基色上染有一種顏色或所需顏色或至少兩種基色的混合態(tài)的顆粒，或是含有至少一種非著色劑的添加物的顆粒，以及(C)著色劑或添加物的定量供料裝置是一種通過超聲波振動(dòng)作用定量擠壓輸送合成樹脂小顆粒狀物料的裝置。
3．一種含有球狀著色劑或添加物的熱塑性樹脂組合物，不需要使用攪拌器或混合器對(duì)含著色劑或添加物的樹脂組合物與需著色的或要加入的原料樹脂進(jìn)行混合操作，該組合物通過超聲波振動(dòng)作用輸送合成樹脂小顆粒狀物料的定量供料裝置連續(xù)輸送至制模機(jī)螺旋上部，其中(A)球狀著色劑或添加物是圓柱狀或方柱狀小顆粒，其中當(dāng)三維直角坐標(biāo)上的長(zhǎng)，寬，和高分別為x,y和z時(shí)(A-1)長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)的總和為0.9-4.6mm和(A-2)x,y和z中每個(gè)值都至少為長(zhǎng)，寬和高(x+y+z)總和的20％，以及(D)對(duì)于該顆粒，從一定方向的正交投影呈正方形或長(zhǎng)方形。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的熱塑性樹脂組合物，其中顆粒是(E)在物料呈正交投影的規(guī)則的正方形或長(zhǎng)方形的兩個(gè)相鄰邊中，長(zhǎng)邊是(a)和短邊是(b),(a)/(b)的值為1-1.4，以及(F)約任選10個(gè)顆粒的物料，當(dāng)相鄰兩邊的長(zhǎng)度總和平均值為(c)以及它的標(biāo)準(zhǔn)誤差為(d)時(shí)，(d)/(c)的值不超過0.1。
全文摘要
一種通過超聲波振動(dòng)作用連續(xù)輸送合成樹脂小顆粒狀物料的定量擠壓供料方法,其中小顆粒狀物料是由圓柱狀或方柱狀的小顆粒組成,其中當(dāng)三維直角坐標(biāo)上的長(zhǎng),寬,和高分別為x,y和z時(shí),x,y和z的總和為0.9—4.6mm以及x,y和z中每個(gè)值都至少為x,y和z總和的20%。通過該方法,即使具有500μm或更大直徑的樹脂小顆粒狀物料也可以在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定并連續(xù)供料,且在更換輸送物料時(shí)清洗超聲波進(jìn)料器省時(shí)省工。
文檔編號(hào)B29C47/10GK1302722SQ00130988
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2000年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月22日
發(fā)明者三宅研, 伊賀瀨勉 申請(qǐng)人:大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社